【正文】 旋轉(zhuǎn)環(huán)在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下，與非旋轉(zhuǎn)環(huán)的端面緊密貼合，并發(fā)生相對滑動，阻止了介質(zhì)沿端面間的徑向泄漏。軸通過緊定螺釘、彈簧座、彈簧帶動補償環(huán)旋轉(zhuǎn)，此時的補償環(huán)也稱為旋轉(zhuǎn)環(huán)或動環(huán)。 缺點：結(jié)構(gòu)笨重，零件多，加工要求高．頂蓋占據(jù)筒體 高壓空間較多。 當(dāng)介質(zhì)壓力上升時，介質(zhì)進入雙錐環(huán)與頂蓋的環(huán)形間隙，使雙錐環(huán)產(chǎn)生徑向擴張，加上雙錐環(huán)本身的回彈， 彌補了因頂蓋、螺栓及筒體端部的上升、伸長和擴張、偏轉(zhuǎn)所帶來的密封比壓下降。雙錐環(huán)與頂蓋之間有一間隙，托環(huán)將雙錐環(huán)托起。 主要原因： . . 答：法蘭、螺栓、墊片的彈性模量降低，材料發(fā)生蠕變，非金屬墊片發(fā)軟或變硬，金屬墊片塑性增加，回彈能力降低；法蘭撓曲和螺栓伸長現(xiàn)象加劇以及由于兩者溫差而產(chǎn)生的附加應(yīng)力等等。 ： 答：不泄漏（抗流 體穿透性能）；良好的壓縮性和回彈性；較低的蠕變和應(yīng)力松弛率；抗壓性；耐溫性能良好；廣泛的化學(xué)適應(yīng)性；符合環(huán)保要求。 答： 1）設(shè)計引起的泄漏。 A. 增加 B. 減少 C. 不變 D. 減少后再增加 10 機械密封常遇到的腐蝕形態(tài)及需考慮的影響因素不包括（ B）。 D. 凹凸壓緊面安裝時易于對中，還能有效防止墊片被擠壓出壓緊面，適用與管法蘭和容器法蘭。 B. 非金屬墊片的密封比壓一般大于金屬墊片的密封比壓。 ，稱為“墊片比壓力”。 ，密封可分為強制式密封和自緊式密封，高壓容器盡可能采用自緊式密封。（√） 4. 端面比壓即為密封端面單位面積上的凈閉合力。（） 雙錐環(huán)密封、八角墊密封、橢圓墊密封、伍德密封等屬于半自緊密封。（√） 密封系統(tǒng)流體泄漏方式：一是墊片的毛細間隙滲漏；二是墊片兩側(cè)介質(zhì)通過密封件的擴散；三是法蘭密封面 和墊片表面之間間隙的穿漏。（） 在流體靜密封中，以外加載荷產(chǎn)生壓緊應(yīng)力的強制墊片密封使用量最大，主要用于中低壓密封和小直徑的高壓密封，由其外加載荷的連接形式而言，常用的有法蘭連接與螺紋連接兩種，密封機理相同。（√） 金屬墊片有金屬平墊、 波形墊、環(huán)形墊、齒形墊、透鏡墊、八角墊、雙錐環(huán)、 C 形環(huán)、中空 O 形環(huán)等。 （√） 對有一定壓力、強滲透性氣體，應(yīng)選用凹凸面或榫槽面法蘭，宜可選用平面法蘭。因此實際應(yīng)用的方形圈應(yīng)具有較窄的接觸面和盡 可能低的初始接觸力，圖 435 的兩種具體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了這一目的，密封面的淺錐部分有利于形成和保持潤滑膜。 . . c．方形圈氣動密封 方形圈氣動密封，是由一個截面為方形的填充聚四氟乙烯 (PTFE)環(huán)和 O 形橡膠密封圈組合而成， O 形圈提供彈性力，形成初始密封．并可對聚四氟乙烯圈的磨損起到補償作用?？子?Y形圈外唇邊較短，用于活塞與氣缸之間的密封；軸用 Y形內(nèi)唇邊較短，用于密封活 塞桿。圖 432 為氣動用 L 形密封圈和 U形密封圈。但由于普通唇形密封的唇部設(shè)計是按液壓條件進行，當(dāng)使用在氣壓上時，效果并不理想，始動摩擦力和動摩擦阻力較大，影響汽缸工作的靈敏度。 X 形密封圈減少了接觸面，并在兩接觸角間可儲存潤滑劑，有利于減少摩擦和改善潤滑，如圖 43l 所示。選用時應(yīng)根據(jù)使用的工況條件 (溫度、壓力、速度、介質(zhì)等 )選用不同的材料并提出膠料的物理力學(xué)性能。中國對氣動用 O 形橡膠圈的尺寸系列和公差、溝槽尺寸和公差、需滿足的技術(shù)條件等均制定了標(biāo)準(zhǔn)，見附錄 1。 (1)“ B”形環(huán)密封； (2) Bridgman 密封； (3)楔形墊密封 受力分析（ 20 分） 答案詳見手抄版作業(yè)。 被密封的介質(zhì)通過密封部件并造成下列情況之一，則認(rèn)為密封失效。 (1)在正常操作或壓力、溫度有波動的情況下，能保證容器的密封性能； (2)結(jié)構(gòu)簡 單，便于安裝檢修，減輕裝拆過程的勞動強度，檢修周期短； (3)加工制造方便，不要求過高的表面粗糙度和精度； (4)密封元件少，緊固件簡單輕巧，結(jié)構(gòu)緊湊，占用高壓空間少，減輕設(shè)備重量； (5)密封元件耐腐蝕，能多次重復(fù)使用。機械密封又叫端面密封，按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義為：由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。 ； ； 。 選擇題（每空 1 分） D B D A D A C A B B 簡答題（每題 3 分） 設(shè)備或機器的工作流體由內(nèi)部向外界泄漏，或者與此相反，空氣等介質(zhì)進入負壓設(shè)備或機器內(nèi)部的現(xiàn)象。 錯。 對。 錯。沒有彎矩，是轉(zhuǎn)矩。屬于自緊式的密封結(jié)構(gòu)。 對。 錯。 . . 答案 判斷題（每題 1 分） 錯。 . . 簡答題（每題 3 分） 泄漏的定義？ 墊片的定義？ 墊片尺寸選擇的一般原則？ 機械密封的基本概念？ 選擇泄漏檢測方法要考慮哪些方面的因素？ 設(shè)計、選用高壓密封應(yīng)遵循的原則？ 非接觸式動密封有哪些？ 在預(yù)裝填料的填料函中，流體可能的泄漏通道主要有？ 機械密封的失效的定義？ 超高壓容器的密封方法有？ 受力分析（ 20 分） 圖 45 是軟填料密封的安裝狀態(tài)，即預(yù)緊壓蓋螺栓，軸是靜止的，沒有密封介質(zhì)壓力存在。 C. 30176。 25176。 A．平面 B. 全平面 C. 凹凸面 D. 榫槽面 下列哪種密封形式不宜用在大型離心機組轉(zhuǎn)子部件？ A．填料密封 B. 迷宮密封 C. 機械密封 D. 浮環(huán)密封 墊片要產(chǎn)生初始密封的基本要求是墊片具有？ A．足夠的接觸面積 B. 足夠的剛度 C. 足夠的預(yù)應(yīng)力 D. 足夠的彈塑性變形 下列哪種為氣體介質(zhì)的黏性流動？ A． Kn﹤ B. Kn﹥ 1 C. ﹤ Kn﹤ 1 D. 與 Kn 無關(guān) 接觸式密封裝置，因接觸處的滑動摩擦造成動力損失和磨損，故用于（ ）。 . . 選擇題（每空 1 分） 下列哪種方式不屬于靜密封？ 直接接觸密封 B．墊片密封 C．膠密封 D．機械密封 根據(jù)密封作用力的不同，下列哪項不屬于高壓密封的分類？ A．強制密封 B．半強制密封 C．自緊密封 D．半自緊密封 只能用于旋轉(zhuǎn)軸而不能用于往復(fù)軸的密封是？ A．機械密封 B．漲圈密封 C．浮環(huán)密封 D．迷宮密封 各種材質(zhì)的成形填料密封中，應(yīng)用最廣泛的是（ ），其有“密封之王”之稱。 選擇填料時，應(yīng)考慮：機器的種類、介質(zhì)的物理、化學(xué)的特性、工作溫度和工作壓力，以及運動速度等，其中尤以介質(zhì)的腐蝕性及使用溫度最為重要。 填料密封的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，密封效果比機械 密封好。 評價機械密封性能的指標(biāo)有多種，常用的有泄漏率、磨損量、壽命、彎矩、追隨性等。 墊片按照構(gòu)造的主體材料分為金屬、半金屬和非金屬墊片三大類。 判斷題（每題 1 分） 一般來說，接觸密封的泄漏量大，所以摩擦磨損較大，適用于密封面線速度較低的場合。 9．答：主要有密封界面接觸載荷、彈性體的初始磨損、軸的表面粗糙度及 密封接觸面的潤滑。 6．答：①流體動密封②偽靜密封或微動密封③封閉式密封或轉(zhuǎn)化為靜密封的動密封 7．答： a: 穿過軟填料材料本身的滲漏 b: 通過填料與軸外表面，以及填料與填料函內(nèi)壁表面之間的間隙的泄漏。當(dāng)介質(zhì)壓力上升時，介質(zhì)進入雙錐環(huán)與頂蓋的環(huán)形間隙，使雙錐環(huán)產(chǎn)生徑向擴張，加上雙錐環(huán)本身的回彈，彌補了因頂蓋、螺栓及筒體端部的上升、伸長和擴張、偏轉(zhuǎn)所帶來的密封比壓下降。雙錐環(huán)與頂蓋之間有一間隙，托環(huán)將雙錐環(huán)托起。 2．答：要產(chǎn)生初始密封的基本要求是壓縮墊片，使其與密封面間產(chǎn)生足夠的壓力，通常稱為墊片預(yù)緊應(yīng)力，也有稱初始墊片比壓，以阻止介質(zhì)通過材料本身的滲透，同時保證墊片對連接件有較大的順應(yīng)性，即墊片材料受壓縮后發(fā)生的彈性或彈塑性變形能夠填塞密封面的變形和表面粗糙度，以堵塞界面泄漏的通道。 三．簡答題（每小題 2 分，共 20 分） 1．墊片密封按密封原理（即密封墊片受力情況）分為哪幾類？ 2．墊片要產(chǎn)生初始密封的基本要求是什么？ 3. 法蘭連接設(shè)計必須滿足的載荷條件有哪些？ 4．簡述雙錐環(huán)密封原理？ 5．根據(jù)密封作用力不同，高壓密封可分為哪幾類？ 6．流體密封按運動方式分幾類？ 7．在預(yù)裝填料的填料函中，流體可能的泄漏通道主要有？ 8．當(dāng)泄漏流體壓力作用時，根據(jù)流體壓力與填料之間的相互作用，流體壓力沿軸向的 分布出現(xiàn)兩種不同的狀況是？ 9．簡述彈性體唇形密封的密封界面特征？ 10．評價機械密封性能的指標(biāo)有多種，常用的有哪些？ 四．受力分析題（每小題 20 分，共 20 分） 如下圖，畫出此填料的徑向應(yīng)力分布圖，并寫出詳細受力分析及推導(dǎo)過程。 9．減少密封件的腐蝕磨損措施，除選用高級耐蝕合金 材料外，還可以采用表面處理技術(shù)。 7．由于摩擦引起的磨損是軟填料密封中的一個最突出的問題。 5．填料密封又稱壓蓋密封，主要用于過程機器和設(shè)備靜止部分的密封。 3．墊片發(fā)生向外吹出，主要 是墊片與法蘭密封面間的摩擦力抵抗不住密封介質(zhì)的軸向壓力而至。如圖 (b)所示： 一． 選擇題（每題 2 分，共 20 分） 1. ：下列屬于金 屬密封墊片的是（） （ A）；橡膠板墊片 （ B）；石棉橡膠板墊片 （ C）；金屬纏繞墊片 （ D）；金屬齒形墊片 2． ：下列不屬于墊片通常失效形式的是（） （ A）；壓潰 （ B）；吹出 （ C）；蠕變 （ D）；松弛 3. ：法蘭連接中螺栓個數(shù)的選擇合理的是（） （ A）； 2 （ B）； 3 （ C）； 4 （ D）； 5 4. ：下列不屬于墊片密封設(shè)計新方 法的是（） （ A）； PVRC 法 （ B）； PRVC 法 （ C）；數(shù)值計算法 （ D）； EN1591 法 5. ：下列屬于強制密封墊片的是（） （ A）；平墊密封 （ B）；雙錐環(huán)密封 （ C）；伍德密封 （ D）； O 型環(huán)密封 6. ：下列一拆卸方便而著稱的是（） （ A）；卡扎里密封 （ B）；雙錐環(huán)密封 （ C）；平墊密封 （ D）；伍德密封 7. ：高壓管道密封包括（） （ A）；透鏡墊密封 （ B）；伍德密封 （ C）； B形環(huán)密封 （ D）； bridgman 密封 8. ：當(dāng)卸載同一墊片應(yīng)力時，預(yù)緊載荷高的泄漏率比預(yù)緊載荷低的（） （ A）；高 （ B）；低 （ C）；相等 （ D）；可能高也可能低 9. ：高壓容器密封與中低壓容器密封相比，密封原理和密封結(jié)構(gòu)上的區(qū)別表現(xiàn)在（） （ A）；一般采用非金屬墊片 （ B）； 采用寬面墊片密封 （ C）；盡可能采用強制密封 （ D）；盡可能采用自緊密封 10. ：下列不屬于往復(fù)軸密封的是（） （ A）；軟填料密封 （ B）；成型填料密封 （ C）；硬填料密封 （ D）；軸向密封 二． 判斷題（每題 2 分，共 20 分） 1． 法蘭類型根據(jù)用途分為容器法蘭和管道法蘭。如圖（ a）所示： （ b）填料與軸表面的徑向接觸應(yīng)力比流體壓力低。 2） 制造、安裝與操作引起的泄漏 ①法蘭和墊片的加工精度 未達到技術(shù)要求；密封面有碰傷、劃痕，特別是徑向貫穿劃痕，對密封性能有嚴(yán)重影響； ②螺栓或墊片材料誤用，同一法蘭下采用不同材質(zhì)螺栓等； ③預(yù)緊螺栓時操作不當(dāng)，造成墊片壓偏、壓損或法蘭翹曲； ④法蘭密封面不清潔，粘附各種雜物； ⑤管路法蘭存在偏口、錯口、張口情況； ⑥設(shè)備操作不穩(wěn)定，壓力、溫度波動大或超過允許值； ⑦由于設(shè)備管路振動引起螺拴松動等。 正確選用墊片材料十分重要，因墊片材料選用有誤而造成的泄漏事故很多。 對有一定壓力、強滲透性氣體，應(yīng)選用凹凸面或榫槽面法蘭，不宜選用平面法蘭；對于低壓、高溫介質(zhì)和要求預(yù)緊力大的金屬復(fù)合型墊片，不應(yīng)單按其壓力等級選用法蘭，而要考慮溫度的影響，適當(dāng)提高所選法蘭的等級。 9. ①密封面的表面狀況；② 密封面的接觸寬度；③流體的性質(zhì)；④流體及環(huán)境的溫度；⑤墊片材質(zhì)及制造品質(zhì)；⑥密封面比壓；⑦外部條件的影響。④ 接觸式機械密封 6. a: 穿過軟填料材料本身的滲漏 b: 通過填料與軸外表面，以及填料與填料函內(nèi)壁表面之間的間 隙的泄漏。② 成型填料密封。用它來實